談向東

有關(guān)冷庫建設(shè)的一些看法與建議

談向東

專家介紹:談向東,男,上海海洋大學(xué)食品學(xué)院副教授,制冷空調(diào)系副主任。研究方向:制冷工程、制冷系統(tǒng)及應(yīng)用制冷裝置設(shè)計(jì)。

∶ 鑒于近期國內(nèi)涉及氨制冷系統(tǒng)的冷庫事故,以及冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)事故的現(xiàn)象,對列舉典型事故分別進(jìn)行了點(diǎn)評;結(jié)合土建冷庫改造,提出了一種新的施工技術(shù);針對冷庫工程建設(shè),提出了六個方面的看法與建議。

0 前言

據(jù)統(tǒng)計(jì),近5年來我國氨制冷冷庫的各類安全生產(chǎn)事故接近70起。其中氨泄漏事故47.4%,火災(zāi)(保溫材料)39.7%,爆炸事故7.8%,火災(zāi)、爆炸、泄漏綜合事故5.1%。圖1為近5年涉氨制冷企業(yè)事故分類。

圖1 近5年涉氨制冷企業(yè)事故分類

典型事故案例匯總?cè)缦滤觥?/p>

2005年8月2日,安徽馬鞍山某乳業(yè)有限公司冷庫發(fā)生火災(zāi),火場面積2,400 m2。

2008年1月7日,韓國利川市冷凍物流中心“Korea2000”地下室,在實(shí)施氨基甲酸酷現(xiàn)場發(fā)泡作業(yè)時,發(fā)生爆炸并引起火災(zāi);造成包括 12名中國工人在內(nèi)的40人死亡,10人受傷。

2013年6月3日,吉林寶源豐禽業(yè)有限公司發(fā)生的特大火災(zāi)事故,直接造成121名工人死亡,76人受傷。

2013年8月31日,上海翁牌冷藏實(shí)業(yè)有限公司冷庫事故,造成15名工人死亡,7人重傷和18人輕傷的事故。

在日本,從1967年～1991年的25年間,氨制冷系統(tǒng)總發(fā)生事故168件,共死亡9人,重傷2人,輕傷127人。美國近10年間,由于氨泄漏造成的人員病死率,一直低于2人/年。與日本和美國相比,我國冷庫氨制冷系統(tǒng)事故率如此之大,值得深思與反省。

國務(wù)院安委會在2013年9月～12月,及時啟動對全國涉氨制冷企業(yè)液氨使用情況的調(diào)查,以減少氨制冷系統(tǒng)中存在的安全隱患。

1 事故分析

江浦冷凍廠、“Korea2000”冷庫和蒙牛冷庫等公司發(fā)生的火災(zāi),雖同屬火災(zāi)事故,但引發(fā)誘因卻不同(見表1)。

江浦冷凍廠和“Korea2000”冷庫發(fā)生的火災(zāi),其直接原因是施工管理不當(dāng)。我國早期大多采用碧糠作為冷庫的保溫層。江浦冷凍廠在保溫層未做防護(hù)處理的情況下,進(jìn)行電焊作業(yè)從而導(dǎo)致火災(zāi),這是冷庫施工管理的失職。而“Korea2000”冷庫發(fā)生的火災(zāi),不僅是施工管理的失職問題,更是對消防安全規(guī)范和法規(guī)無知的表現(xiàn)。

蒙牛冷庫存在著設(shè)計(jì)、施工和現(xiàn)場管理等諸多方面問題,導(dǎo)致了火災(zāi)事故的發(fā)生。

翁牌實(shí)業(yè)事故的直接原因,是制冷工操作制冷系統(tǒng)不當(dāng),而引發(fā)事故。存在著生產(chǎn)工藝平面設(shè)計(jì)不當(dāng)、安全操作程序不嚴(yán)明或沒有按照正確操作步驟等問題。

寶源豐禽業(yè)事故,存在著生產(chǎn)工藝平面設(shè)計(jì)不當(dāng),工程材料選用不妥等問題。

從上述舉例的幾起事故分析來看,只要管理得當(dāng),均可避免;特別是翁牌實(shí)業(yè),因操作不當(dāng)?shù)葐栴}引發(fā)了重大事故。因此,生產(chǎn)安全必須警鐘長鳴。冷庫工程,特別是冷庫建筑屬于特殊的工業(yè)類倉儲建筑,其特殊性造就了專業(yè)規(guī)范,必須落實(shí)到體系建設(shè)之中。

表1 幾個涉氨制冷企業(yè)事故具體描述

2 解決技術(shù)與改進(jìn)

冷庫工程的安全建設(shè),包含眾多影響因素。下面提出解決技術(shù)與需要改進(jìn)的六個方面。

(1)制冷技術(shù)專業(yè)的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)。

不論是管理人員、設(shè)計(jì)工程師、安裝和操作人員,都必須經(jīng)過制冷技術(shù)專業(yè)的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)。問題是現(xiàn)在教學(xué)的教師大部分沒有工程實(shí)踐和冷藏企業(yè)管理的經(jīng)歷、培訓(xùn)教員缺扎實(shí)的理論基礎(chǔ)以及設(shè)計(jì)工程師沒有得到知識更新的機(jī)會。對于冷庫工程,從教學(xué)和培訓(xùn)的角度,缺少有冷庫工程經(jīng)驗(yàn)的高級教師和適用的教材資料。

(2)對冷庫工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

國家和地方設(shè)計(jì)部門,應(yīng)遵循《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》和相關(guān)其他法規(guī)、條例,由冷庫工程設(shè)計(jì)專業(yè)資質(zhì)的人員進(jìn)行冷庫工程的前期設(shè)計(jì)工作,并實(shí)施初步設(shè)計(jì)、擴(kuò)初設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)的三級審核制度。

專家組、專業(yè)資質(zhì)設(shè)計(jì)人員均應(yīng)是真正的冷庫工程方面的專家,且認(rèn)真履職的人。

另外,還存在著冷庫工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善,指向性不夠明晰以及其他輔助資料、資訊材料不夠完善的問題。

(3)加強(qiáng)冷庫工程和冷庫建筑施工單位的專業(yè)資質(zhì)的審核,且不得轉(zhuǎn)包工程。

十二五規(guī)劃己將物流工程列為國家八個重點(diǎn)實(shí)施的項(xiàng)目之一;其中,冷庫工程是重要的節(jié)點(diǎn)設(shè)施。2010年,國家發(fā)改委出臺了《農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》,明確了冷庫建設(shè)的方向:“冷庫,城市的冰箱”。每個城市的管理者都應(yīng)在小康社會建設(shè)的過程中,注重冷庫工程的建設(shè)。

由于市場急需冷庫工程建設(shè),施工單位良莠不齊,也給冷庫工程帶來不小的隱患。因此,必須要加強(qiáng)冷庫工程和冷庫建筑施工單位專業(yè)資質(zhì)的審核和管理。

(4)加強(qiáng)冷庫氨制冷技術(shù)的改進(jìn)和研究。

冷庫工程建設(shè) 60多年來,制冷系統(tǒng)以氨作為制冷劑的為最多,技術(shù)也最為成熟。

據(jù)中國制冷學(xué)會統(tǒng)計(jì),截止 2013年,中國冷藏總?cè)萘繛?1910萬噸。其中,大部分的冷庫制冷系統(tǒng)中,特別是大、中型冷庫均使用氨作為制冷劑。圖2為全國冷庫總?cè)萘拷y(tǒng)計(jì)。圖3和圖4分別為1958建成的武漢肉聯(lián)廠萬噸冷庫和 2010年建成投產(chǎn)的10萬噸級冷庫。

圖2 全國冷庫總?cè)萘拷y(tǒng)計(jì)(僅供參考)

圖3 1958建成的武漢肉聯(lián)廠萬噸冷庫

圖4 2010年建成投產(chǎn)的10萬噸級冷庫

氨是國際上通用的制冷劑。目前的問題是,個別企業(yè)出了事故,給行業(yè)外的人造成了誤解,認(rèn)為氨是安全的肇事魁首。

殊不知,與其說氨之禍,更準(zhǔn)確地說是人為之。換句話說,氨制冷技術(shù)是冷庫工程應(yīng)用最為成熟的體系,如果更換或替代它的話,目前還沒有其他更成熟的制冷技術(shù)來替代。因此,氨制冷技術(shù)會將在很長的一段時間內(nèi)使用。

現(xiàn)在使用的氨制冷技術(shù)雖為成熟,但仍有很多改進(jìn)的地方,舉例說明如下。

a) 國產(chǎn)的制冷壓縮機(jī)全新研究與設(shè)計(jì);并組合成制冷機(jī)組,實(shí)現(xiàn)全自動化、數(shù)字化、模塊化的遠(yuǎn)程操作。

b) 氨制冷系統(tǒng)減量化的研究(特別是系統(tǒng)內(nèi),氨液總儲量的減少),使得冷庫工程應(yīng)用的氨制冷系統(tǒng)更為安全。

這些科學(xué)技術(shù)研究,不是一篇論文就可以實(shí)現(xiàn)的,需要全行業(yè)協(xié)同才能完成。

(5)加強(qiáng)保溫層材料的安全使用措施。

冷庫建筑保溫層使用材料,是隨著國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展、施工工藝不斷革新,而有所變化的。表 2是幾種保溫材料的防火性能。

表2 幾種保溫材料的防火性能

20世紀(jì)70年代之前,我國的大中型冷庫建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層,大部分使用碧糠。圖5為原碧糠空間內(nèi),實(shí)施聚氨酷發(fā)泡的施工技術(shù)。此類冷庫均己到維修保養(yǎng)的階段。更換碧糠或選用其他保溫材料,需要研制新的施工技術(shù)。

土建冷庫碧糠保溫層更換聚氨酷現(xiàn)場發(fā)泡+單邊夾芯板的新技術(shù),大大簡化了施工技術(shù)、縮短了施工周期、提高了安全性,在土建結(jié)構(gòu)可用的條件下可延長冷庫的使用壽命。在己經(jīng)實(shí)施的幾個土建冷庫改造中,此技術(shù)的實(shí)施效果良好。

圖5 原礱糠空間內(nèi),實(shí)施聚氨酯發(fā)泡的施工技術(shù)

1972年后,中國己有了第一座裝配式冷庫,初期使用EPS(聚苯乙烯)夾芯板,后用TPU(聚氨酷)冷庫專用板。安徽馬鞍山蒙牛冷庫原使用EPS夾芯板,因穿過 EPS的電氣線路短路,積熱引燃EPS,導(dǎo)致EPS夾芯板燃燒、庫板坍塌。這說明在設(shè)計(jì)、施工中存在問題。同時,也說明EPS在防火安全性方面存在問題。

國家公安部己在 2011年明確規(guī)定在民用和工業(yè)建筑中,EPS材料(擠塑板用作地坪保溫除外)不得作為保溫材料使用。冷庫保溫專用夾芯板是工廠化生產(chǎn)的,聚氨酷夾芯板的使用,在各類管道穿過夾芯板時,必須規(guī)范設(shè)計(jì)和施工。

任何材料在工程組合使用上,都會存在著某些問題,關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)、施工和管理等環(huán)節(jié)中,善于觀察、發(fā)現(xiàn),并及時處理。

(6)對冷庫工程進(jìn)行合理的平面設(shè)計(jì)。

在事故調(diào)查中,對涉氨設(shè)備與生產(chǎn)車間的布置分析發(fā)現(xiàn),冷庫工程的平面設(shè)計(jì)在安全性方面是不合理的。

問題是在工程設(shè)計(jì)初期,這些不合理的設(shè)計(jì)完全可以改善或避免。這里要強(qiáng)調(diào)的是,冷庫工程的平面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循生產(chǎn)工藝來合理布局。其中,涉氨的生產(chǎn)加工設(shè)備的布置,必須與大量人群集中的生產(chǎn)加工車間之間有隔離措施和消防通道。

3 看法與建議

我國的冷庫或制冷行業(yè),近期安全事故頻繁,是個別企業(yè)的問題。為了減少氨制冷冷庫的安全隱患,筆者以個人的名義,提一些建議(僅供參考)。

(1)編制《新中國60年冷庫建設(shè)典型案例》。

由中國制冷學(xué)會和地方制冷學(xué)會組織評選 60年來優(yōu)秀冷庫設(shè)計(jì)類的集錦,編制全國冷庫建設(shè)年鑒,以供業(yè)界參考使用;

(2)編制《冷庫設(shè)備大全或年鑒》。

結(jié)合每年中國制冷展,由中國制冷學(xué)會組織評選優(yōu)秀冷庫設(shè)備供應(yīng)商、以及相關(guān)的制冷設(shè)備和冷庫建設(shè)中應(yīng)用設(shè)備大全,從而方便業(yè)者使用。權(quán)威性的推薦優(yōu)秀的制冷設(shè)備、裝備和其他輔助設(shè)備。

(3)編制《中國冷庫工程師手冊》。

由中國制冷學(xué)會組織相關(guān)制冷行業(yè)專家,就冷庫建設(shè)的相關(guān)資料(參考美國和日本等),出臺一本《中國冷庫工程師手冊》(每年進(jìn)行一些修補(bǔ),一做十年),來輔助《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》解釋,規(guī)范冷庫設(shè)計(jì)過程的所用技術(shù)。

(4)修訂《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)國家法規(guī)。

作為國家冷庫建設(shè)的“頂層”設(shè)計(jì),有關(guān)冷庫工程建設(shè)的各類規(guī)范,應(yīng)根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行及時修訂或重新制定。同時,應(yīng)根據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)更新的周期,適時推出并匯總成冊。

(5)組建國家級的冷庫檢驗(yàn)檢測中心。

目前己有農(nóng)業(yè)部冷庫制冷設(shè)備檢驗(yàn)檢測中心,建議在此基礎(chǔ)上,組建國家級的冷庫檢驗(yàn)檢測中心,將一定規(guī)模的冷庫驗(yàn)收、安檢納入第三方強(qiáng)制檢測。

(6)組建冷庫安全設(shè)計(jì)的職業(yè)培訓(xùn)中心。

提高氨制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù)人員的專業(yè)水平,從而可以避免設(shè)計(jì)與維護(hù)過程中的安全隱患。

4 結(jié)論

事后治標(biāo),不如事前治本。針對出現(xiàn)事故的原因,對氨制冷的安全隱患進(jìn)行總結(jié)、汲取教訓(xùn),完善工作細(xì)節(jié),并能持之以恒,冷庫(工程)必將更好地承擔(dān)城市的冰箱的責(zé)任。氨制冷系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)、運(yùn)行與維護(hù),需要業(yè)界同仁共同努力,穩(wěn)步推進(jìn)。